الترانزستور كدائرة مكبر للصوت

الترانزستورات هي أجهزة أشباه الموصلات المستخدمة لتبديل أو تضخيم الإشارات الكهربائية. إنها متينة للغاية ، وأصغر حجمًا وتعمل على مصدر جهد منخفض. الترانزستور هو جهاز طرفي ثلاثي:

• القاعدة: يستخدم هذا الدبوس لتنشيط الترانزستور (الحد الأدنى من 0.7 فولت مطلوب لتشغيل الترانزستور)
• الجامع: تدفق التيار عبر هذه المحطة
• الباعث: التصريف الحالي للخارج من هذا الطرف ، متصل عادةً بالأرض

هناك نوعان من الترانزستورات: NPN Transistor و PNP Transistor. في هذه الدائرة ، نستخدم ترانزستور NPN لتضخيم الإشارات الموضحة باستخدام راسم الذبذبات.

كما نعلم ، يتم استخدام الترانزستور عمومًا كترانزستور كمفتاح أو ترانزستور كمضخم. لقد شرحنا الترانزستور على أنه مفتاح تبديل في برنامجنا التعليمي السابق ، والآن لاستخدام الترانزستور كمكبر للصوت ، أظهرنا الدائرة وهي تعمل في هذا البرنامج التعليمي. لاستخدام الترانزستور كمكبر للصوت ، لدينا ثلاثة تكوين ترانزستور موضحة أدناه.

ما هي تكوينات الترانزستور؟

بشكل عام ، هناك ثلاثة أنواع من التكوينات وأوصافها فيما يتعلق بالكسب كما يلي:

• تكوين القاعدة المشتركة (CB): ليس له كسب حالي ولكن لديه زيادة في الجهد.
• تكوين المجمع المشترك (CC): له مكسب حالي ولكن لا يوجد كسب للجهد.
• تكوين الباعث المشترك (CE): له كسب حالي وكسب جهد.

هنا ، نوضح تكوين Common-Emitter ، لأنه التكوين الأكثر استخدامًا وشعبية. للتعرف على تكوينين آخرين وأنواع الترانزستورات وعملهما اتبع المقالة المرتبطة.

التكوين المشترك للباعث

في تهيئة CE (Common-Emitter) ، نحصل على مخرجات من طرف المجمع. يتم توفير المدخلات إلى طرف القاعدة ويكون الباعث شائعًا للإدخال والإخراج. هذا التكوين هو دائرة مكبر للصوت معكوسة. هنا، وإدخال المعلمات هي V _BE وI _B والمخرجات المعلمات وV _CE وI _C.

في هذا التكوين ، مجموع المجمع والقاعدة الحالية يساوي تيار المرسل.

أنا _E = أنا _ج + أنا _ب

يتم تحديد الكسب الحالي (بيتا) من خلال نسبة تيار المجمع والقاعدة الحالية في هذا التكوين.

الكسب الحالي (β) = I _C / I _B

هذا التكوين هو التكوين الأكثر استخدامًا بين الثلاثة ، حيث يحتوي على متوسط ​​قيمة مقاومة الإدخال والإخراج. إن تحول طور إشارة الخرج هو 180 درجة ، ومن ثم فإن المخرجات والمدخلات معكوسة.

المكونات المطلوبة لدائرة مضخم الترانزستور

• BC547-NPN الترانزستور
• المقاوم (10 كيلو ، 4.7 كيلو ، 1.5 كيلو ، 1 كيلو)
• مكثف (0.1 فائق التوهج ، 1 فائق التوهج ، 22 فائق التوهج)
• راسم الذبذبات
• توصيل الأسلاك
• اللوح
• امدادات 12 فولت

مخطط بسيط لدائرة مكبر للصوت الترانزستور

عمل الترانزستور كمضخم

في مخطط الدائرة أعلاه ، قمنا بعمل دائرة مقسم جهد باستخدام المقاوم R1 و R2 4.7k و 1.5k على التوالي. ومن ثم ، يتم استخدام خرج دائرة مقسم الجهد للتحيز المناسب لتشغيل الترانزستور. الجهد الطرفي الأساسي للترانزستور المطلوب لتشغيل الترانزستور يتراوح من 0.7 (دقيقة) إلى 5 فولت (كحد أقصى). يمكنك تغيير قيمة المقاوم ولكن يجب ألا يتجاوز جهد الإدخال الأساسي النطاق. عندما يتم توفير الإمداد للدائرة ، فإن خرج دائرة مقسم الجهد يوفر جهدًا كافيًا لتحيز الترانزستور.

هنا ، يتم استخدام R4 كمقاوم مقيد للتيار ويتم استخدام C2 كمكثف تجاوز ويقوم R3-C3 بعمل مرشح RC لإشارة الخرج.

هناك ثلاث مناطق تشغيل للترانزستور مذكورة أدناه:

• منطقة القطع: عندما يكون الجهد الكهربي بين القاعدة والباعث أقل من 0.7 فولت ، يكون الترانزستور في منطقة القطع.
• منطقة التشبع: عندما يزداد V _BC و V _{BE ويتجه} كلاهما إلى الأمام ، يكون الترانزستور في منطقة التشبع.
• المنطقة النشطة: عندما يزداد الجهد الأساسي ، لكن الجهد V _BC (القاعدة للمجمع) لا يزال سالبًا ، حتى هذه القيمة ، يظل الترانزستور في المنطقة النشطة.

سيعمل الترانزستور كمكبر للصوت فقط عندما يتم تشغيله في منطقة نشطة. هنا ، يعمل الترانزستور كمضخم ، وقد استخدمنا تكوين الباعث المشترك.

ومن ثم ، يتم تضخيم دخل النبض المقدم للقاعدة واستقباله عند المكثف C3.

الآن ، السؤال هو كيف يتم تضخيمه؟ عندما ترتفع نبضات الإدخال ، يتم تشغيل الترانزستور ويبدأ التيار بالتدفق من المجمع إلى الباعث في ذلك الوقت ، مما يعني أن النبض من المجمع إلى الباعث يرتفع أيضًا في ذلك الوقت والعكس صحيح. لذا ، فإن الترانزستور يقلد فقط نبضة الإدخال (التي هي خارج الجهد المنخفض) إلى نبضة الخرج (التي هي خارج الجهد العالي ، 12V في دائرتنا)